(57)【要約】【課題】  エンジンクラッチの解放による電気自動車走行モードと、エンジンクラッチの締結によるハイブリッド車走行モードと、の間でのモード遷移時、運転者に違和感を与えることのない円滑なモード遷移を達成することができるハイブリッド車のエンジン回転数制御装置およびエンジン回転数制御方法を提供すること。【解決手段】  駆動力発生源としてエンジンＥとモータを有し、前記エンジンＥとモータと出力部材を連結する駆動力合成変速機TGと、前記エンジンＥとモータの協調制御を行う統合コントローラ６と、を備えたハイブリッド車において、前記エンジンＥと駆動力合成変速機TGとの間にエンジンクラッチECを設け、前記統合コントローラ６は、前記エンジンクラッチECが締結または解放の何れの場合においても、エンジンＥの回転数制御を行う手段とした。【選択図】        図５
2006017042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、前記エンジンとモータと出力部材を連結する駆動力合成変速機と、前記エンジンとモータの協調制御を行う統合コントローラと、を備えたハイブリッド車において、
前記エンジンと駆動力合成変速機との間にエンジンクラッチを設け、
前記統合コントローラは、前記エンジンクラッチが締結または解放の何れの場合においても、エンジンの回転数制御を行うことを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッド車のエンジン回転数制御装置において、
前記統合コントローラは、内部で演算された目標エンジン回転数に実エンジン回転数が追従するように、エンジンコントローラに目標エンジントルクを指令することによりエンジンの回転数制御を行うことを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド車のエンジン回転数制御装置において、
前記駆動力合成変速機は、エンジンとモータによって変速比の設定を行い、
前記統合コントローラは、エンジンクラッチが解放の場合、自立回転を行うために要する目標エンジン回転数を演算し、エンジンクラッチが締結の場合、少なくとも要求変速比を維持するために要する目標エンジン回転数を演算することを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載されたハイブリッド車のエンジン回転数制御装置において、
前記統合コントローラは、エンジンクラッチが解放状態におけるエンジン回転数制御ゲインを、エンジンクラッチの締結状態におけるエンジン回転数制御ゲインと同じに設定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載されたハイブリッド車のエンジン回転数制御装置において、
前記統合コントローラは、比例・積分制御にてエンジン回転数制御を行う場合、エンジンクラッチの締結要求からエンジンクラッチの締結完了まで移行する間のみ積分制御量の分を止めることを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載されたハイブリッド車のエンジン回転数制御装置において、
前記統合コントローラは、エンジンが回転を維持するために最低限必要な回転数の情報をエンジンコントローラから受け、エンジン回転数を最低回転数以上に制御することを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載されたハイブリッド車のエンジン回転数制御装置において、
前記統合コントローラは、エンジン回転数を最低回転数以上の所定回転を維持するために賄うトルク分を、以降の補償量として与えることを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載されたハイブリッド車のエンジン回転数制御装置において、
前記駆動力合成変速機は、共線図上に４つ以上の回転要素が配列され、各回転要素のうちの内側に配列される２つの回転要素の一方にエンジンクラッチを介してエンジンからの入力を割り当て、２つの回転要素の他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の回転要素の両外側に配列される２つの回転要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを連結したラビニョウ型遊星歯車列を有し、
前記統合コントローラは、エンジンクラッチの締結・解放の指令を出力すると共に、協調制御により両モータジェネレータとエンジンへの目標トルク指令値を演算し、それぞれの指令値をモータコントローラとエンジンコントローラとに出力することを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置。
【請求項９】
駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、前記エンジンとモータを連結する駆動力合成変速機と、前記エンジンとモータの協調制御を行う統合コントローラと、を備えたハイブリッド車において、
前記エンジンと駆動力合成変速機との間にエンジンクラッチを設け、
前記統合コントローラは、前記エンジンクラッチが締結または解放の何れの場合においても、エンジンの回転数制御を行うことを特徴とするハイブリッド車のエンジン回転数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータを駆動力発生源とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置およびエンジン回転数制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジンとモータを駆動力発生源とするハイブリッド車のエンジン回転数制御装置は、エンジンと連結しているモータトルクをエンジンのトルク推定値とし、エンジンの目標トルクとの差からエンジン出力を補正している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３３９５７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術では、ハイブリッド車において、エンジンはトルク制御を行うのが常套であり、しかも、エンジンクラッチが無いのでエンジンを切り離してエンジン単体でエンジンを回転させる必要がない（常にある程度負荷がかかっている）のでトルク制御をしても問題がなかった。
【０００４】
これに対し、エンジンクラッチ付きであり電気自動車走行モードとハイブリッド車走行モードを有するハイブリッド車の場合、エンジンクラッチを切り離した際に、エンジン負荷が０になりエンジンのトルク制御をすることは困難になる。それを回避するためにエンジンクラッチを切り離したときだけエンジンを回転数制御することも考えられるが、エンジン制御方法の切り替えが発生し、制御がうまくいかないと制御切り替え時に運転者に違和感を与えることがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジンクラッチの解放による電気自動車走行モードと、エンジンクラッチの締結によるハイブリッド車走行モードと、の間でのモード遷移時、運転者に違和感を与えることのない円滑なモード遷移を達成することができるハイブリッド車のエンジン回転数制御装置およびエンジン回転数制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明におけるハイブリッド車のエンジン回転数制御装置およびエンジン回転数制御方法では、駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、前記エンジンとモータと出力部材を連結する駆動力合成変速機と、前記エンジンとモータの協調制御を行う統合コントローラと、を備えたハイブリッド車において、
前記エンジンと駆動力合成変速機との間にエンジンクラッチを設け、
前記統合コントローラは、前記エンジンクラッチが締結または解放の何れの場合においても、エンジンの回転数制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明のハイブリッド車のエンジン回転数制御装置にあっては、統合コントローラにおいて、エンジンクラッチが締結または解放の何れの場合においても、エンジンの回転数制御が行われるため、エンジンクラッチの解放による電気自動車走行モードと、エンジンクラッチの締結によるハイブリッド車走行モードと、の間でのモード遷移時、運転者に違和感を与えることのない円滑なモード遷移を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のハイブリッド車のエンジン回転数制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。
図１は実施例１のエンジン回転数制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1（モータ）と、第２モータジェネレータMG2（モータ）と、出力ギヤOG（出力部材）と、駆動力合成変速機TMと、を有する。
【００１０】
前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの目標エンジントルク指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
【００１１】
前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。
【００１２】
前記駆動力合成変速機TMは、ラビニョウ型遊星歯車列PGRと、ローブレーキLBと、を有し、前記ラビニョウ型遊星歯車列PGRは、第１サンギヤS1と、第１ピニオンP1と、第１リングギヤR1と、第２サンギヤS2と、第２ピニオンP2と、第２リングギヤR2と、互いに噛み合う第１ピニオンP1と第２ピニオンP2とを支持する共通キャリアPCと、によって構成されている。つまり、ラビニョウ型遊星歯車PGRは、第１サンギヤS1と、第１リングギヤR1と、第２サンギヤS2と、第２リングギヤR2と、共通キャリアPCと、の５つの回転要素を有する。この５つの回転要素に対する入出力部材の連結関係について説明する。
【００１３】
前記第１サンギヤS1には、第１モータジェネレータMG1が連結されている。前記第１リングギヤR1は、ローブレーキLBを介してケースに固定可能に設けられている。前記第２サンギヤS2には、第２モータジェネレータMG2が連結されている。前記第２リングギヤR2には、エンジンクラッチECを介してエンジンＥが連結されている。前記共通キャリアPCには、出力ギヤOGが直結されている。なお、出力ギヤOGからは、図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
【００１４】
上記連結関係により、図２に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1（第１サンギヤS1）、エンジンＥ（第２リングギヤR2）、出力ギアOG（共通キャリアPC）、ローブレーキLB（第１リングギヤR1）、第２モータジェネレータMG2（第２サンギヤS2）の順に配列され、ラビニョウ型遊星歯車列PGRの動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。
【００１５】
前記エンジンクラッチECとローブレーキLBは、後述する油圧制御装置５からの油圧により締結される多板摩擦クラッチと多板摩擦ブレーキであり、エンジンクラッチECは、図２の共線図上において、エンジンＥと共に第２リングギヤR2の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBは、図２の共線図上において、第１リングギヤR1の回転速度軸（出力ギヤOGの回転速度軸と第２サンギヤS2の回転速度軸との間の位置）に配置される。
【００１６】
次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第２リングギヤ回転数センサ１２と、を有して構成されている。
【００１７】
前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
【００１８】
前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令（デバイス制御信号）をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２からは、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ６に対して出力される。
【００１９】
前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により独立した三相交流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続されている。
【００２０】
前記油圧制御装置５は、統合コントローラ６からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、の締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。
【００２１】
前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第２リングギヤ回転数センサ１２からのエンジン入力回転速度ωin等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
【００２２】
なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４、１５により接続されている。
【００２３】
次に、ハイブリッド車の走行モードについて説明する。
実施例１のハイブリッド車における走行モードとしては、電気自動車無段変速モード（以下、「EVモード」という。）と、電気自動車固定変速モード（以下、「EV-LBモード」という。）と、ハイブリッド車固定変速モード（以下、「LBモード」という。）と、ハイブリッド車無段変速モード（以下、「E-iVTモード」という。）と、を有する。なお、前記「EVモード」と前記「EV-LBモード」とが「電気自動車走行モード」であり、前記「LBモード」と前記「E-iVTモード」が「ハイブリッド車走行モード」である。
【００２４】
前記「EVモード」は、図２(a)の共線図に示すように、二つのモータジェネレータMG1.MG2のみで走行する無段変速モードであり、エンジンＥは駆動（最低域回転数制御）でエンジンクラッチECは解放である。
【００２５】
前記「EV-LBモード」は、図２(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、二つのモータジェネレータMG1,MG2のみで走行する固定変速モードであり、エンジンＥは駆動（最低域回転数制御）でエンジンクラッチECは解放である。第１モータジェネレータMG1から出力Outputへの減速比、及び、第２モータジェネレータMG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。
【００２６】
前記「LBモード」は、図２(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2で走行する固定変速モードであり、エンジンＥは運転でエンジンクラッチECは締結である。エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。
【００２７】
前記「E-iVTモード」は、図２(d)の共線図に示すように、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2で走行する無段変速モードであり、エンジンＥは運転でエンジンクラッチECは締結である。
【００２８】
そして、前記４つの走行モードのモード遷移制御は、統合コントローラ６により行われる。すなわち、統合コントローラ６には、要求駆動力Fdrv（アクセル開度APにより求められる。）と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、図３に示すような前記４つの走行モードを割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両の停止時や走行時には、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検知値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じて最適な走行モードが選択される。なお、図３は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。
【００２９】
前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「EV-LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。「E-iVTモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。また、「EVモード」と「E-iVTモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。「EV-LBモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。
【００３０】
図５は実施例１のエンジン回転数制御装置のエンジン回転数制御系を示す制御ブロック図である。
前記統合コントローラ６は、エンジンクラッチECが締結の場合、少なくとも要求変速比を維持するために要する目標エンジン回転数を車速VSPとアクセル開度APに基づいて演算する目標回転数演算部６ａと、目標エンジン回転数と実エンジン回転数の偏差に基づき目標エンジントルク指令値を演算するトルク指令値設定部６ｂと、を有する。なお、前記目標回転数演算部６ａは、エンジンクラッチECが解放の場合、自立回転を行うために要する目標エンジン回転数を演算する。つまり、エンジンＥが回転を維持するために最低限必要な回転数の情報をエンジンコントローラ１から受け、エンジン回転数を最低回転数以上に制御する。そして、エンジン回転数を最低回転数以上の所定回転を維持するために賄うトルク分を、以降の補償量として与える。
【００３１】
そして、前記トルク指令値設定部６ｂにて演算された目標エンジントルク指令値をエンジンコントローラ１に送信すると、前記エンジンコントローラ１は、統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令値と実エンジン回転数を受け、マップ等を用いてエンジンＥのスロットル開度を設定する。
【００３２】
これら一連の制御、つまり、統合コントローラ６の内部で演算された目標エンジン回転数に実エンジン回転数が追従するように、エンジンコントローラ１に目標エンジントルクを指令することによって、エンジンクラッチECの締結または解放の何れの場合においても行われるエンジンＥの回転数制御を実現する。
【００３３】
図６は実施例１のエンジン回転数制御装置で目標エンジントルク指令値を設定するトルク指令値設定部６ｂを示す制御ブロック図である。
前記トルク指令値設定部６ｂは、NOT回路６０と、AND回路６１と、切り換え器６２と、減算器６３と、積分項演算器６４と、比例項演算器６５と、加算器６６と、エンジン回転数制御ゲイン設定器６７と、を有する。
【００３４】
前記NOT回路６０は、クラッチ締結完了以前は「０」の信号を入力して「１」の信号を出力し、クラッチ締結完了以後は「１」の信号を入力して「０」の信号を出力する。前記AND回路６１は、クラッチオン要求開始後に「１」の信号を入力し、同時に前記NOT回路６０から「１」の信号を入力した場合、前記切り換え器６２を「０」側から「１」側に切り換える。
つまり、トルク指令値設定部６ｂは、比例・積分制御にてエンジン回転数制御を行う場合、エンジンクラッチECの締結要求からエンジンクラッチECの締結完了まで移行する間のみ「０」を選択して積分制御量の分を止める。
【００３５】
前記減算器６３は、前記目標回転数演算部６ａにより得られた目標エンジン回転数からエンジンコントローラ１により得られた実エンジン回転数を差し引き、エンジン回転数偏差を求める。前記積分項演算器６４は、前記切り換え器６２が「０」側を選択しているときは０の積分項を演算し、前記切り換え器６２が「１」側を選択しているときはエンジン回転数偏差に基づき積分項の値を演算する。前記比例項演算器６５は、前記切り換え器６２の選択位置にかかわらず常にエンジン回転数偏差に基づき比例項の値を演算する。前記加算器６６は、前記積分項演算器６４からの積分項の値と、前記比例項演算器６５からの比例項の値とを加算する。前記エンジン回転数制御ゲイン設定器６７は、前記加算器６６からの比例項と積分項との加算値にエンジン回転数制御ゲインＫを掛け合わせて目標エンジントルク指令値を求め、これをエンジンコントローラ１に出力する。
つまり、トルク指令値設定部６ｂは、エンジンクラッチECが解放状態におけるエンジン回転数制御ゲインＫを、エンジンクラッチECの締結状態におけるエンジン回転数制御ゲインＫと同じに設定する。
【００３６】
次に、作用を説明する。
［エンジンクラッチ付きハイブリッド車の課題］
エンジンクラッチにより、エンジンがモータと切り離される状態が存在するハイブリッド車においては、エンジンクラッチの解放時（電気自動車走行モードでの走行中）は、エンジントルクをセンシングできないため、エンジン回転数とエンジンコントローラの中で演算したシリンダ空気量からのマップ換算値等からおおよそのエンジントルクを推定している。
【００３７】
しかし、経時劣化等による実トルクとトルク推定値のずれ分は補正出来ず、また、マップの各格子点の間は何らかの補完が必要となるため、精度良くエンジントルク推定が出来ない。
【００３８】
また、エンジンコントローラは、制御構成上、アイドル回転近傍で安定して回転維持するために必要な空気量をマップ換算値等のフィードフォワード要素でほとんど賄っているため、トルク推定値と実際のトルク値がずれてしまうと、その分目標回転数への追従性が悪くなる。
【００３９】
エンジンクラッチによりエンジンがモータと切り離される「電気自動車走行モード」でエンジンを停止する場合は勿論のこと、エンジンクラッチによりエンジンがモータと切り離される「電気自動車走行モード」でエンジンをアイドル回転にて駆動する場合にも、エンジントルクの推定精度が低くなる。このため、「電気自動車走行モード」からエンジンクラッチを締結し、エンジンを動力源に加える「ハイブリッド車走行モード」にモード遷移する場合、エンジンにおいて目標とする回転数とトルクが得られなかったり、目標回転数に対する追従性が悪くなり、モード遷移時、エンジンのトルク変動や回転数変動により運転者に違和感を与えてしまうという課題があつた。
【００４０】
［エンジン回転数制御作用］
これに対し、実施例１のエンジン回転数制御では、統合コントローラ６の内部で演算された目標エンジン回転数に実エンジン回転数が追従するように、エンジンコントローラ１に目標エンジントルクを指令することによって、エンジンクラッチECの締結または解放の何れの場合においてもエンジンＥの回転数制御を行うようにすることで、エンジンクラッチECの解放による電気自動車走行モードと、エンジンクラッチECの締結によるハイブリッド車走行モードと、の間でのモード遷移時、運転者に違和感を与えることのない円滑なモード遷移を達成した。
【００４１】
以下、エンジンクラッチECの締結／解放が行われるモード遷移の一例として、「EVモード」から「E-iVTモード」へのモード遷移時におけるエンジン回転数制御作用について説明する。
まず、エンジンクラッチECが解放状態での「EVモード」による走行中であって、エンジンクラッチECの締結要求が出るまでにおいては、統合コントローラ６の内部で演算された目標エンジン回転数に実エンジン回転数が追従するように、エンジンコントローラ１に目標エンジントルクを指令することによって、比例・積分制御によりエンジンＥの回転数制御が行われる。
【００４２】
つまり、統合コントローラ６の目標回転数演算部６ａにおいて、自立回転を行うために要する目標エンジン回転数を演算し、この目標エンジン回転数と実エンジン回転数との偏差に基づき、トルク指令値設定部６ｂにて目標エンジントルク指令値を演算し、エンジンコントローラ１は、統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令値と実エンジン回転数を受け、マップ等を用いてエンジンＥのスロットル開度を設定する。
【００４３】
ここで、エンジンクラッチECの解放状態では、エンジンＥが回転を維持するために最低限必要な回転数の情報をエンジンコントローラ１から受け、アイドル回転数制御と同様に、エンジン回転数を最低回転数以上に制御する。そして、エンジン回転数を最低回転数以上の所定回転を維持するために賄うトルク分を、以降の補償量として与える。
なお、「EVモード」での変速比は、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2でのモータジェネレータ回転数制御により行われる。
【００４４】
次に、「EVモード」による走行中にエンジンクラッチECの締結要求が出てから、エンジンクラッチECの締結が完了するまでの間は、統合コントローラ６の内部で演算された目標エンジン回転数に実エンジン回転数が追従するように、エンジンコントローラ１に目標エンジントルクを指令することによって、比例制御のみによりエンジンＥの回転数制御が行われる。
【００４５】
ここで、エンジンクラッチECの締結要求が出るまでは比例・積分制御にてエンジン回転数制御を行うにもかかわらず、エンジンクラッチECの締結要求からエンジンクラッチECの締結完了まで移行する間のみ積分制御量の分を止めるため、エンジンクラッチECの締結等によりエンジン回転数に瞬間的に外乱が生じた場合においても、外乱発生後に余分な操作量が残らないので、外乱発生後も外乱発生前と同様の制御を行うことができる。
【００４６】
次に、エンジンクラッチECの締結が完了後、「E-iVTモード」にモード遷移した場合には、統合コントローラ６の内部で演算された目標エンジン回転数に実エンジン回転数が追従するように、エンジンコントローラ１に目標エンジントルクを指令することによって、比例・積分制御によりエンジンＥの回転数制御が行われる。
【００４７】
つまり、統合コントローラ６の目標回転数演算部６ａにおいて、少なくとも要求変速比の維持に要する目標エンジン回転数を演算し、この目標エンジン回転数と実エンジン回転数との偏差に基づき、トルク指令値設定部６ｂにて目標エンジントルク指令値を演算し、エンジンコントローラ１は、統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令値と実エンジン回転数を受け、マップ等を用いてエンジンＥのスロットル開度を設定する。
【００４８】
ここで、エンジンクラッチECが解放状態におけるエンジン回転数制御ゲインＫを、エンジンクラッチECの締結状態におけるエンジン回転数制御ゲインＫと同じに設定しているため、エンジンクラッチECが解放から締結に移行するとき、言い換えると、「EVモード」から「E-iVTモード」にモード遷移するとき、エンジンＥの回転変動を抑制することができ、変速比の安定を図ることができる。
なお、説明を省略するが、「E-iVTモード」から「EVモード」にモード遷移するときも同様に、エンジンＥの回転変動を抑制することができ、変速比の安定を図ることができる。
【００４９】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車のエンジン回転数制御装置およびエンジン回転数制御方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５０】
(1) 駆動力発生源としてエンジンＥとモータを有し、前記エンジンＥとモータと出力部材を連結する駆動力合成変速機TGと、前記エンジンＥとモータの協調制御を行う統合コントローラ６と、を備えたハイブリッド車において、前記エンジンＥと駆動力合成変速機TGとの間にエンジンクラッチECを設け、前記統合コントローラ６は、前記エンジンクラッチECが締結または解放の何れの場合においても、エンジンＥの回転数制御を行うため、エンジンクラッチECの解放による「電気自動車走行モード」と、エンジンクラッチECの締結による「ハイブリッド車走行モード」と、の間でのモード遷移時、運転者に違和感を与えることのない円滑なモード遷移を達成することができる。加えて、統合コントローラ６内でエンジンＥの回転数制御を行うので、モータジェネレータMG1,MG2の回転数制御等、他の制御ロジックを流用することができる。
【００５１】
(2) 前記統合コントローラ６は、内部で演算された目標エンジン回転数に実エンジン回転数が追従するように、エンジンコントローラ１に目標トルクを指令することによりエンジンＥの回転数制御を行うため、エンジンコントローラ１のロジックは既存のロジックのままで、エンジンＥの回転数制御の仕様変更を行うことができるので、仕様変更に要する開発工数を最小限に抑えることができる。
【００５２】
(3) 前記駆動力合成変速機TGは、エンジンＥとモータによって変速比の設定を行い、前記統合コントローラ６は、エンジンクラッチECが解放の場合には、自立回転を行うために要するエンジントルクを演算し、エンジンクラッチECが締結の場合には、少なくとも要求変速比を維持するために要するエンジントルクを演算するため、エンジンクラッチECの締結・解放にかかわらず、いずれの場合も同様のロジックでエンジン回転数制御を行うことができ、エンジン回転数制御ロジックの作成に要する開発工数を最小限に抑えることができる。
【００５３】
(4) 前記統合コントローラ６は、エンジンクラッチECが解放状態におけるエンジン回転数制御ゲインＫを、エンジンクラッチECの締結状態におけるエンジン回転数制御ゲインＫと同じに設定するため、エンジンクラッチECの締結→解放、エンジンクラッチECの解放→締結での回転数制御ゲインＫが変わらないので、エンジンクラッチECの締結／解放の切り換え時におけるエンジン回転変動を抑制することができる。
【００５４】
(5) 前記統合コントローラ６は、比例・積分制御にてエンジン回転数制御を行う場合、エンジンクラッチECの締結要求からエンジンクラッチECの締結完了まで移行する間のみ積分制御量の分を止めるため、エンジンクラッチECの締結等によりエンジン回転数に瞬間的に外乱が生じた場合においても、外乱発生後に余分な操作量が残らないので、外乱発生後も外乱発生前と同様の制御を行うことができる。
【００５５】
(6) 前記統合コントローラ６は、エンジンＥが回転を維持するために最低限必要な回転数の情報をエンジンコントローラ１から受け、エンジン回転数を最低回転数以上に制御するため、エンジンＥのISC機能（アイドルストップ制御機能）の中で必要な部分を生かしながら、統合コントローラ６でエンジン回転数制御を行うので、既存ロジックと新規ロジックの統合を最適に行うことができる。
【００５６】
(7) 前記統合コントローラ６は、エンジン回転数を最低回転数以上の所定回転を維持するために賄うトルク分を、以降の補償量として与えるため、エンジンＥのISC機能（アイドルストップ制御機能）の中で設定し切れなかったトルクのずれ分を補償量として上乗せすることができ、目標エンジン回転数への追従性及び精度の向上を図ることができる。
【００５７】
(8) 前記駆動力合成変速機TGは、共線図上に４つ以上の回転要素が配列され、各回転要素のうちの内側に配列される２つの回転要素の一方にエンジンクラッチECを介してエンジンＥからの入力を割り当て、２つの回転要素の他方に駆動系統への出力ギアOGをそれぞれ割り当てると共に、前記内側の回転要素の両外側に配列される２つの回転要素にそれぞれ第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2とを連結したラビニョウ型遊星歯車列PGRを有し、前記統合コントローラ６は、エンジンクラッチECの締結・解放の指令を出力すると共に、協調制御により両モータジェネレータMG1,MG2とエンジンＥへの目標トルク指令値を演算し、それぞれの指令値をモータコントローラ２とエンジンコントローラ１とに出力するため、少なくとも走行モードとして「EVモード」と「E-iVTモード」を有するハイブリッド車において、「EVモード」と「E-iVTモード」の間でのモード遷移時、運転者に違和感を与えることのない円滑なモード遷移を達成することができる。
【００５８】
(9) 駆動力発生源としてエンジンＥとモータを有し、前記エンジンＥとモータと出力部材を連結する駆動力合成変速機TGと、前記エンジンＥとモータの協調制御を行う統合コントローラ６と、を備えたハイブリッド車において、前記エンジンＥと駆動力合成変速機TGとの間にエンジンクラッチECを設け、前記統合コントローラ６は、前記エンジンクラッチECが締結または解放の何れの場合においても、エンジンＥの回転数制御を行うため、エンジンクラッチECの解放による「電気自動車走行モード」と、エンジンクラッチECの締結による「ハイブリッド車走行モード」と、の間でのモード遷移時、運転者に違和感を与えることのない円滑なモード遷移を達成するハイブリッド車のエンジン回転数制御方法を提供することができる。
【００５９】
以上、本発明のハイブリッド車のエンジン回転数制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
実施例１では、駆動力発生源としてエンジンと２つのモータジェネレータを有するエンジンクラッチ付きハイブリッド車の例を示したが、駆動力発生源としてエンジンと１つ以上のモータを有するエンジンクラッチ付きのパラレル型ハイブリッド車には適用できる。また、駆動力合成変速機としてラビニョウ型遊星歯車列を有する例を示したが、例えば、複数の単純遊星歯車列を備えた差動装置等を有する駆動力合成変速機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１のエンジン回転数制御装置が適用されたハイブリッド車を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のエンジン回転数制御装置が適用されたハイブリッド車に採用されたラビニョウ型遊星歯車列による各走行モードをあらわす共線図である。
【図３】実施例１のエンジン回転数制御装置が適用されたハイブリッド車での走行モードマップの一例を示す図である。
【図４】実施例１のエンジン回転数制御装置が適用されたハイブリッド車での４つの走行モード間におけるモード遷移経路を示す図である。
【図５】実施例１のエンジン回転数制御装置のエンジン回転数制御系を示す制御ブロック図である。
【図６】実施例１のエンジン回転数制御装置で目標エンジントルク指令値を設定するトルク指令値設定部を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
Ｅ  エンジン
MG1  第１モータジェネレータ（モータ）
MG2  第２モータジェネレータ（モータ）
OG  出力ギヤ（出力部材）
TM  駆動力合成変速機
PGR  ラビニョウ型遊星歯車列
EC  エンジンクラッチ
LB  ローブレーキ
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  インバータ
４  バッテリ
５  油圧制御装置
６  統合コントローラ
６ａ  目標回転数演算部
６ｂ  トルク指令値設定部
７  アクセル開度センサ
８  車速センサ
９  エンジン回転数センサ
１０  第１モータジェネレータ回転数センサ
１１  第２モータジェネレータ回転数センサ
１２  第２リングギヤ回転数センサ
【図１】
2006017042.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006017042.tif 000007
【図６】
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